Al2O3扩散阻挡层对柔性CZTSSe薄膜及其太阳电池的性能影响

摘要：

柔性Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)薄膜太阳电池因具有轻便、灵活、可弯折等优点,可广泛应用于柔性电子器件和便捷式可穿戴设备.但柔性CZTSSe薄膜中的应力问题严重限制了其效率的提升.采用磁控溅射法在柔性Ti衬底和Mo背电极层之间溅射Al2O3扩散阻挡层来减小柔性CZTSSe薄膜中的残余应力.系统研究了 Al2O3扩散阻挡层厚度对CZTSSe薄膜物相结构、微观形貌、残余应力以及器件性能的影响.结果表明,Al2O3扩散阻挡层的引入可有效提高CZTSSe薄膜的结晶质量,减小残余应力,降低缺陷密度,从而抑制载流子的复合.当Al2O3扩散阻挡层厚度为40 nm时,CZTSSe薄膜表现出最佳的结构、形貌和光电特性,相比没有引入Al2O3扩散阻挡层,CZTSSe薄膜的残余应力由-3.99 GPa减小至-2.06 GPa,其太阳电池光电转换效率由2.61％提升至 4.21％.

关键词：柔性太阳电池、Al2O3扩散阻挡层、Cu2ZnSn(S、Se)4(CZTSSe)、应力、光电转换效率

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分类号：TM914.4

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省高等学校自然科学研究面上项目;江苏省大学生创新训练项目;金陵科技学院高层次人才科研启动项目

在线出版日期：2022-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：437-442,447